高二化学金属制品的防护

2018/2/13,课题4 金属制品的防护,教学目标,1、了解金属腐蚀的本质及分类，特别是电化学腐蚀的原理。,2、明确金属防护的方法，培养学生分析并解决生活中实际问题的能力。,3、切实感受金属及合金在国家建设及社会生活中的重要作用，形成爱护资源，科学实用资源的正确思想。,2018/2/13,交流研讨,在现代社会中，金属材料的用量越来越大，品种也 越来越多。可以毫不夸张地说，金属材料是现代物质文明的基础,不过，需要注意的是，金属材料一直在悄悄地经受着破坏腐蚀。全世界每年因腐蚀而损失的金属材料的数量相当多。因此，金属的防腐蚀问题一直是世界科技领域研究的重要内容。,2018/2/13,金属腐蚀的现象随处可见。例如，自行车长期使用，保护层会渐渐破损，如果暴露出来的金属部件处于潮湿的空气中或被雨水淋湿，就容易发生腐蚀。,2018/2/13,思考:,1你知道金属为什么会被腐蚀吗?在这一过程中发生了什么化学变化?,2自行车采取了哪些防腐蚀措施?你知道这些防腐蚀措施的道理吗?你认为哪些方法还可以减少自行车金属部件的腐蚀?有没有不被腐蚀的自行车?,2018/2/13,铁,铁锈或铁矿石,还原反应,炼铁,氧化反应,生锈,1、概念,金属腐蚀：,游离态的金属单质被氧化成化合态的金属氧化物或其他化合物的过程。,一、自行车部件为什麽易被腐蚀,2018/2/13,你知道金属为什么会被腐蚀吗？在这一过程中发生了什么化学变化？,交流.研讨,金属腐蚀的实质：,M n e- M n+,金属腐蚀的分类：,化学腐蚀,电化学腐蚀,阅读教材，举例说明什么是化学腐蚀？什么是电化学腐蚀？,问 题,2018/2/13,2、电化学腐蚀,复习,铜-锌原电池实验原理,原电池,Zn（-）：Zn 2e- Zn2+ （氧化反应）,Cu（+）：2H+ + 2e- H2 （还原反应）,启发,铜锌原电池可被看作锌被腐蚀的过程，属于哪类腐蚀？,答案：电化学腐蚀,2018/2/13,交流.研讨,、电化学腐蚀的形成条件和特征。、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别和联系。,结 论,电化学腐蚀形成条件：不纯金属或合金、电解质溶液环境。,特征：原电池反应，并伴有电流的产生。,化学腐蚀：金属直接跟物质接触发生化学反应。电化学腐蚀：原电池反应。,在一般情况下，这两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。,2018/2/13,化学腐蚀与电化学腐蚀的联系与区别,金属接触到氧化性物质如O2、Cl2等,不纯的金属或合金接触到电解质溶液,无电流产生,有电流产生,金属失去电子被氧化,较活泼的金属失去电子被氧化,两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍,小结,2018/2/13,3、钢铁的吸氧腐蚀,演示：铁钉生锈,分析：运用原电池原理分析钢铁腐蚀,2018/2/13,、钢铁的析氢腐蚀,条件：在酸雨较严重的地区或酸性较强的环境中。,电极反应,总反应式,负极：,正极：,2018/2/13,Fe2O3 nH2O,（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,Fe+2H+=Fe2+ H2 ,2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,2018/2/13,钢铁腐蚀：,Fe（-） 2Fe 4e- 2Fe2+,C（+） 2H2O + O2 + 4e- 4OH-,电池反应：,进一步氧化,2018/2/13,交流.研讨,自行车在月球会不会生锈？深圳和敦煌哪个地区的钢铁容易生锈些？谈谈自行车的防护措施，哪 些方法可以防 止金属的腐蚀？ （从内因、外因 两个方面的因素 来考虑）,二、自行车金属部件的防腐蚀,2018/2/13,小结,金属防护的方法,改变金属的内部结构不锈钢,在金属表面覆盖保护层,电化学保护法,如：喷漆、涂油、电镀,被保护金属应作原电池的正极,2018/2/13,电化学保护法：,利用原电池原理来减少金属腐蚀的方法。,交流.研讨,在轮船水面以下的船体上常要焊上锌块或铝块。结合金属腐蚀的条件和轮船本身的材料几所处环境，分析人们这样做的原因。,用比铁活泼的金属与铁相连构成原电池来保护铁牺牲阳极的阴极保护法,2018/2/13,外加电流的阴极保护法,阴极：被保护金属,阳极：不溶性电极,接通直流电源,思考题,、轮船在海水中航行驶比在河水中行驶易腐蚀，为什么？,2018/2/13,2018/2/13,金属的防腐措施：,1、加保护层,搪瓷、塑料、镀金属,2、牺牲阳极的阴极保护法,3、外加电流的阴极保护法,4、改变金属的组成和结构,2018/2/13,交流.研讨,铁锅用完后要刷洗干净并保持干燥。如果炒完菜之后不刷锅，残留的菜汤会对铁锅产生什么影响？,答案：形成原电池，发生电化学腐蚀，铁锅生锈,1、下列叙述不正确的是 （ ） A、金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍 B、钢铁在干燥空气里不易腐蚀 C、用铝质铆钉来接铁板，铁板反而易被腐蚀 D、金属被腐蚀的本质是M-e-=Mn+而被损耗,课堂练习,C,2018/2/13,2埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是 ( )A在潮湿疏松的土壤中； B在含铁元素较多的酸性土壤中； C在干燥致密不透气的土壤中； D在含碳较多的潮湿